[發(fā)明專利]電控滑套及壓裂管柱

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611224433.0
• 申請(qǐng)日: 2016-12-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106593352B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱霄霄;姚本春;劉書(shū)海;丁慶新;張仕民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣股份有限公司;中國(guó)石油大學(xué)(北京)
• 主分類號(hào): E21B34/14
• 分類號(hào): E21B34/14;E21B43/26
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 黨曉林;張印鐸

本發(fā)明公開(kāi)一種電控滑套及壓裂管柱，所述電控滑套包括：滑套本體，其包括縱長(zhǎng)延伸的滑套殼體、以及位于所述殼體內(nèi)的滑芯；所述滑套殼體上開(kāi)設(shè)有與外部相通的出液通孔；所述滑芯將所述出液通孔封堵，所述滑芯沿所述殼體的長(zhǎng)度方向滑動(dòng)以打開(kāi)所述出液通孔；能設(shè)于所述滑套本體上方的傳感裝置，其形成有磁場(chǎng)；能穿過(guò)所述傳感裝置的電控棒，其具有感應(yīng)機(jī)構(gòu)、動(dòng)作機(jī)構(gòu)、以及控制機(jī)構(gòu)；所述控制機(jī)構(gòu)與所述感應(yīng)機(jī)構(gòu)、所述動(dòng)作機(jī)構(gòu)相連接；所述控制機(jī)構(gòu)能在所述感應(yīng)機(jī)構(gòu)感應(yīng)到所述磁場(chǎng)時(shí)，控制所述動(dòng)作機(jī)構(gòu)執(zhí)行擴(kuò)徑動(dòng)作；所述電控棒在所述動(dòng)作機(jī)構(gòu)未執(zhí)行擴(kuò)徑動(dòng)作時(shí)能穿過(guò)所述滑芯，所述電控棒在所述動(dòng)作機(jī)構(gòu)執(zhí)行擴(kuò)徑動(dòng)作后能帶動(dòng)所述滑芯移動(dòng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油、天然氣開(kāi)采技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電控滑套及壓裂管柱。

背景技術(shù)

水平井能提高儲(chǔ)層的鉆遇率，同一口井可以連通若干個(gè)薄儲(chǔ)層，是開(kāi)發(fā)非常規(guī)油氣資源的革命性技術(shù)手段。但有些油氣藏所處的地層巖石滲透率很低，油氣井必須進(jìn)行水力壓裂等增產(chǎn)措施處理后才能達(dá)到經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)水平。隨著鉆井技術(shù)的發(fā)展，水平井的水平段長(zhǎng)度不斷增加，同一個(gè)水平井鉆遇的儲(chǔ)層數(shù)目不斷增加，壓裂施工所要處理的層段也越來(lái)越多，這對(duì)水力壓裂工藝提出了更高的要求。

傳統(tǒng)的水平井水力壓裂方法大體可分為限流法壓裂和分段壓裂。限流法主要應(yīng)用在埋藏淺、采用套管射孔完井以及各段破裂壓力相近的儲(chǔ)層。當(dāng)水平井需要改造的段數(shù)較多，不能采用限流法壓裂實(shí)現(xiàn)一次改造所有層段時(shí)，就需要采用分段壓裂工藝，其中，水平井封隔器+滑套噴砂器(以下簡(jiǎn)稱為滑套)分段壓裂是一種適合低滲透油氣井開(kāi)發(fā)，在套管內(nèi)不動(dòng)管柱一次性完成多段定點(diǎn)改造的機(jī)械分段壓裂工藝技術(shù)，井下工具少，工序簡(jiǎn)單，作業(yè)效率高，工藝管柱性能可靠；可以同時(shí)滿足淺、中、深水平井分段壓裂的要求；工藝管柱和封隔器不受卡距的限制，可同時(shí)滿足短射孔、長(zhǎng)射孔井段多裂縫的改造要求。近年來(lái)，業(yè)內(nèi)知名的公司相繼推出了基于此種技術(shù)的產(chǎn)品，如斯倫貝謝的Stage-FRAC水平井壓裂技術(shù)，貝克休斯的水平井裸眼壓裂系統(tǒng)等。

在封隔器+滑套水平井分段壓裂技術(shù)的井下工具中，滑套是核心的部件之一，滑套的開(kāi)啟方式將對(duì)井筒結(jié)構(gòu)和地面設(shè)備的結(jié)構(gòu)、壓裂施工的時(shí)間和成本產(chǎn)生很大的影響。

壓裂滑套開(kāi)啟方式有多種，常見(jiàn)的有投球開(kāi)啟，由井口投球，待其落到滑套位置后，向油管加壓，液壓推動(dòng)壓裂球開(kāi)啟滑套。投球的工序簡(jiǎn)單，開(kāi)啟可靠，但壓裂管柱上的滑套通徑沿著根端到趾端的方向逐漸減小，在大排量壓裂施工時(shí)，趾端的滑套會(huì)對(duì)壓裂液產(chǎn)生顯著的節(jié)流作用，使得地面壓裂設(shè)備工況惡化，所以分段壓裂的級(jí)數(shù)將受到限制。

為了克服這一問(wèn)題，出現(xiàn)了內(nèi)部有撓性球座的滑套，此類滑套中的球座往往被做成分瓣式或者開(kāi)口式的，分瓣球座的通徑比壓裂球的直徑大，依靠流體力壓縮撓性球座使之成為完整球座，并開(kāi)啟滑套。這種工具的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，液壓反饋管線暴露在井筒中，易受損傷。

隨著技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了新型的電控滑套，這種滑套主要功能部件是電子控制器和電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，滑套的動(dòng)作指令封裝在體積很小的電子標(biāo)簽中，壓裂過(guò)程中，從井口投送到井內(nèi)。這種滑套自動(dòng)化程度比傳統(tǒng)的機(jī)械式滑套自動(dòng)化程度高，操作靈活度大大上升，是未來(lái)水力壓裂滑套發(fā)展的趨勢(shì)。由于處于發(fā)展的初期，現(xiàn)有的電控滑套井下工具串的體積龐大，井下的電子元器件和電源等溫度敏感長(zhǎng)時(shí)間工作在高溫環(huán)境中，可靠性不高，且電子標(biāo)簽捕獲成功率有待遇進(jìn)一步改善。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種電控滑套及壓裂管柱，以能夠至少解決以上技術(shù)問(wèn)題之一。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下方案：

一種電控滑套，包括：

滑套本體，其包括縱長(zhǎng)延伸的滑套殼體、以及位于所述殼體內(nèi)的滑芯；所述滑套殼體上開(kāi)設(shè)有與外部相通的出液通孔；所述滑芯將所述出液通孔封堵，所述滑芯沿所述殼體的長(zhǎng)度方向滑動(dòng)以打開(kāi)所述出液通孔；

能設(shè)于所述滑套本體上方的傳感裝置，其形成有磁場(chǎng)；